1、1第30讲 种群的特征和数量变化考纲明细 1.种群的特征() 2.种群的数量变化() 3.实验：探究培养液中酵母菌数量的动态变化板块一 知识自主梳理一、种群的基本特征1种群的概念在一定的自然区域内，同种生物的全部个体。2种群的数量特征3种群密度的调查(1)样方法使用范围：植物和活动范围小的动物，如调查某种昆虫卵的密度、作物植株上蚜虫的种群密度、跳蝻的种群密度等。取样方法：五点取样法、等距取样法。取样关键：随机取样。2计数原则Error!(2)标志重捕法适用范围：活动能力强和活动范围大的动物，如哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类等。计算方法： N(种群数量) M(初次捕获标记数 )。n重 捕 个
2、 体 数 m重 捕 中 标 记 数 注意事项a调查期间无迁入和迁出、出生和死亡。b标志物对所调查动物无影响，并不能太醒目且不易脱落。(3)灯光诱捕法黑光灯诱捕趋光性昆虫。4种群的空间特征主要包括均匀分布、随机分布和集群分布等。二、种群数量变化及应用1种群增长的“J”型曲线(1)含义：种群在理想条件下，即在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下，其增长率不随种群密度的变化而变化，这类增长通常呈指数增长，又称为“J”型增长。其曲线如图所示。(2)“J”型曲线数学模型建立模型： t年后种群数量表达式为 Nt N0 t。各参数意义： N0为该种群的起始数量， t为时间(年)， Nt表示 t年后
3、该种群的数量，表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。2种群增长的“S”型曲线(1)含义：自然界的资源和空间总是有限的，当种群密度增大时，种内竞争就会加剧，以该种群为食的动物的数量也会增加，这就会使种群的出生率降低，死亡率增高。当死亡率增加到与出生率相等时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平，这类增长呈“S”型。其曲线如图所示。(2)环境容纳量：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量，又称 K值。3(4)农业生产中的应用濒危动物和野生资源的保护Error!野生资源的利用Error!有害生物的防治Error!3影响种群数量变化的因素(1)变化形式：波动和下降。(2)影
4、响因素：自然因素气候、食物、天敌、传染病等；人为因素 人类活动。三、培养液中酵母菌种群数量变化1酵母菌计数方法抽样检测法：先将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多余培养液用滤纸吸去。稍待片刻，待细菌细胞全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中央，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。2吸取培养液前要轻轻振荡培养液几次。3如果酵母菌过多，要对培养液稀释，记录稀释倍数。观察后再换算回来。4对压在小方格界线上的酵母菌，记录相邻两边及夹角的酵母菌数目。 深入思考1每年春节期间“北上广”等发达城市都会上演“空城计”，人烟稀少，异常冷
5、清。试从种群数量特征角度分析上述现象。提示 城市人口数量变化受迁入率和迁出率影响很大，春节期间，迁入率死亡率B样品的取样先后次序为2、4、1、3C对酵母菌而言，10 mL该培养液的环境负荷量可能为1.2110 7个D若进行第5次均匀取样，10 mL样品中的酵母菌数量有可能低于1.2110 7个答案 A解析 将10 mL酵母菌培养液放在适宜温度下培养，可根据培养液pH的变化来确定取样顺序，因为酵母菌的代谢活动消耗营养物质，不断产生CO 2等代谢产物使培养液pH不断下降，因此正确的取样顺序为2、4、1、3，B正确；从表中数据分析可见，达到稳定时期时，酵母菌数量达到最大值，说明10 mL该培养液的环
6、境负荷量为1.2110 7个，C正确；继续培养，随着环境条件的极度恶化，种群生长进入衰退期，出生率会小于死亡率，种群数量将不断下降，所以继续取样，酵母菌的种群数量有可能低于1.2110 7个，D正确，A错误。22017黄山模拟在“探究酵母菌种群数量的变化”的实验中，相关结果分析正确的是 ( )A先滴培养液，再盖盖玻片，计数结果将偏小B取样计数前试管未振荡，计数结果将偏小C对压线个体全部计数，计数结果将偏大D未稀释直接计数，对计数结果无影响答案 C解析 计数时，一般先盖盖玻片，再滴培养液，若先滴培养液，再盖盖玻片，计数结果将偏大，A错误；取样计数前应先振荡试管，取样计数前试管未振荡，若取样部位酵
7、母菌数量多，则计数结果偏大，B错误；对压线个体计数，正常是计算相邻的两边，若全部计数，计数结果将偏大，C正确；未稀释直接计数，计数结果将不准，D错误。技法提升血细胞计数板的计数方法血细胞计数板有两种方格网，对于1625的方格网而言，计四角的4个中方格共计100个小方格中的个体数量；而对于2516的方格网而言，计四角和正中间的(共5个)中方格共计80个小方格中的个体数量，如图所示。12计算方法：大方格长、宽均为1 mm，高度为0.1 mm(即规格为1 mm1 mm0.1 mm)，则每个大方格的体积为0.1 mm3(104 mL)，故1 mL培养液中细胞个数 400104稀释倍数。(中 方 格 中
8、 的 细 胞 总 数中 方 格 中 小 方 格 个 数 )板块三 方向真题体验12017江苏高考某小组开展酵母菌培养实验，下图是摇瓶培养中酵母种群变化曲线。下列相关叙述正确的是( )A培养初期，酵母因种内竞争强而生长缓慢B转速150 r/min时，预测种群增长曲线呈“S”型C该实验中酵母计数应采用稀释涂布平板法D培养后期，酵母的呼吸场所由胞外转为胞内答案 B解析 培养初期，酵母菌数量少，营养物质、空间等充足，种内竞争弱，A错误；在转速150 r/min时，种群增长较慢，受外界条件限制，呈“S”型增长，B正确；酵母菌计数常采用血细胞计数板计数，而不是稀释涂布平板法，C错误；培养后期，酵母菌进行无
9、氧呼吸，场所是细胞质基质，D错误。22017全国卷某陆生植物种群的个体数量较少，若用样方法调查其密度，下列做法合理的是( )A将样方内的个体进行标记后再计数13B进行随机取样，适当扩大样方的面积C采用等距取样法，适当减少样方数量D采用五点取样法，适当缩小样方面积答案 B解析 采用样方法调查种群密度时，样方内部的个体要全部统计，位于样方边缘的个体计数时遵循“计上不计下，计左不计右”的原则，不用进行标记，A错误；要注意随机取样，取样时可采用等距取样法或五点取样法，但由于该种群的个体数量较少，取样时应适当扩大样方面积，增加样方数量，B正确，C、D错误。32016浙江高考下列是表示蝉在夏季的年龄结构示
10、意图(甲、乙、丙分别代表生殖前期、生殖期和生殖后期)，其中正确的是( )答案 A解析 蝉基本上无生殖后期，C、D错误；蝉在地下生存多年在夏季羽化后只能生存一个夏季，所以在夏季时，蝉种群中生殖前期所占的比例大，A正确，B错误。42017全国卷林场中的林木常遭到某种山鼠的危害。通常，对于鼠害较为严重的林场，仅在林场的局部区域(苗圃)进行药物灭鼠，对鼠害的控制很难持久有效。回答下列问题：(1)在资源不受限制的理想条件下，山鼠种群的增长曲线呈_型。(2)在苗圃进行了药物灭鼠后，如果出现种群数量下降，除了考虑药物引起的死亡率升高这一因素外，还应考虑的因素是_。(3)理论上，除药物灭鼠外还可以采取生物防治
11、的方法控制鼠害，如引入天敌。天敌和山鼠之间的种间关系是_。(4)通常，种群具有个体所没有的特征，如种群密度、年龄结构等。那么，种群的年龄结构是指_。答案 (1)“J” (2)苗圃中山鼠种群中个体的迁出 (3)捕食 (4)种群中各年龄期的个体在种群中所占的比例解析 (1)在资源不受限制的理想条件下，山鼠种群呈“J”型增长，在资源有限的自然条件下，山鼠种群呈“S”型增长。(2)在鼠害较为严重的林场局部区域(苗圃)进行药物灭鼠后，山鼠种群数量下降与药物引起的死亡率升高有关，同时山鼠种群中部分个体迁出苗圃也会导致山鼠种群数量下降。(3)引入天敌是控制鼠害的生物防治方法。天敌以山鼠为食，天敌和山鼠之间是
12、捕食关系。(4)种群的年龄结构是指种群中各年龄期的个体在种群中所占的比例。限时规范特训14一、选择题12017海南海口模拟关于种群特征的叙述，正确的是( )A种群数量是种群最基本的特征B用样方法可调查双子叶植物的种群密度C性别比例对种群密度大小无影响D种群只有数量特征答案 B解析 种群密度是种群最基本的特征，A错误；用样方法可调查双子叶植物的种群密度，B正确；性别比例能影响种群密度，C错误；种群特征包括数量特征和空间特征，D错误。22017黑龙江实验中学模拟如图表示种群的各个特征之间的关系，下列叙述正确的是( )A利用性引诱剂诱杀害虫会影响甲、乙B预测种群数量变化的主要依据是丁C调查作物植株上
13、蚜虫的种群密度常采用标志重捕法D甲大于乙时，种群数量的变化趋势一定为增长型答案 B解析 利用性引诱剂诱杀害虫会影响丙(性别比例)，通过性别比例失衡影响出生率，A错误；预测种群数量变化的主要依据是丁(年龄组成)，B正确；蚜虫活动范围小，个体小，一般调查作物植株上蚜虫的种群密度常采用样方法，C错误；甲可代表出生率和迁入率，乙可代表死亡率和迁出率，甲大于乙时不一定是由于出生率大于死亡率，所以种群不一定为增长型，D错误。3下图为种群数量增长曲线，相关叙述正确的是( )A当种群数量达到 E点后，增长率为0B种群增长过程中 D点增长速率最大C防治蝗灾应在害虫数量达到 C点时进行D渔业捕捞获得最大可持续捕获
14、量应在 E点15答案 A解析 当种群数量达到 E点后，出生率死亡率，因此增长率为0，A正确；种群增长过程中 C点的增长速率最大，B错误；防治蝗灾应该在 C点之前进行，C错误；渔业捕捞获得最大可持续捕获量应在 C点，获得最大日捕获量应在E点，D错误。4如图甲表示某一经济鱼类的种群特征，图乙表示某时期该鱼类种群的年龄组成曲线。下列分析正确的是( )A在B点时捕获有利于种群的可持续发展B在D点时，种群数量达到最大值C依出生率和死亡率即可确定种群密度的大小D图乙为图甲中C点时该经济鱼类的年龄组成曲线答案 B解析 由图甲可以看出：B点时，出生率大于死亡率，且出生率与死亡率的差值最大，此时种群的增加量最大
15、，维持在B点有利于该种群的持续增长，而不应在B点捕捞，A错误；D点时，出生率与死亡率相等，种群密度达到最大，即此时种群数量最大，B正确；出生率和死亡率、迁入率和迁出率是决定种群密度和种群大小的直接因素，此外性别比例、年龄组成等也影响种群密度和种群大小，因此，仅凭种群的出生率和死亡率，并不能确定种群密度的大小，C错误；图乙代表衰退型年龄组成，图甲中C点时出生率大于死亡率，种群的数量会越来越多，这时年龄组成不属于衰退型，D错误。52017新疆乌鲁木齐市高三诊断科研人员用模型构建的方法研究某个种群数量的变化时，绘制出下图，图中的 。下列有关说法正确的是( )某 一 年 的 种 群 数 量一 年 前
16、的 种 群 数 量16A20082010年，保持不变，说明种群数量没有发生变化B20102015年，该种群数量先增大后减小C根据图中数据，不能确定相应环境对这个种群的环境容纳量D该图直观地反应出种群数量的增长趋势，是一种概念模型答案 C解析 20082010年，保持为2，即后一年的种群数量总是前一年的两倍，数量一直在增加，A错误；20102015年，一直大于1，即后一年的种群数量总是比前一年多，因此种群数量一直在增加，先变大后变小体现的是种群增长速率先增大后减小，B错误；环境容纳量指环境所能容纳的种群数量的最大值，图中一直保持大于1，因此种群数量一直在增加，不能确定环境容纳的种群数量最大值，C
17、正确；高中生物中的概念模型是指以文字表述来抽象概括出事物本质特征的模型，数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式(用字母、数字及其他数学符号建立起来的等式或不等式，也包括表格、曲线、柱状图、扇形图等数学表达式)，该图是数学模型，D错误。62017湖南常德模拟某科技小组在调查一块方圆为2 hm2 的草场中灰苍鼠的数量时，放置了100个捕鼠笼，一夜间捕获了48只，将捕获的灰苍鼠做好标记后在原地放生。5天后，在同地点再放置同样数量的捕鼠笼，捕获了45只，其中有上次标记的个体15只。由于灰苍鼠被捕一次后更难捕捉，因此推测该草场中灰苍鼠的种群数量最可能是( )A小于72只 B大于72只C小于144
18、只 D大于144只答案 C解析 设该草场中灰苍鼠的种群数量为 N，则 N484515144，由于灰苍鼠被捕一次后更难捕捉，再次捕获时带标记的个体数理论上应该大于15，所以 N应该小于144。72017山东潍坊模拟如图表示某种群迁入该生态系统一段时间内，种群增长率和时间的关系。以下说法正确的是( )A由图可知，种群密度在第50年时，达到种群的环境容纳量( K值)B在1030年，种内斗争变化趋势是逐渐增强C该种群的出生率和迁入率决定值的大小D在理想条件下，影响种群数量增长的因素主要是环境容纳量答案 B解析 当1时，种群数量稳定不变，年龄组成为稳定型；当1时，种群数量增加，年龄组成为增长型。由图可知
19、，种群密度在约第40年时，达到种群的环境容纳量( K值)，17A错误；在1030年，1，种群数量不断增加，导致种内斗争变化趋势逐渐增强，B正确；值的大小受多种因素的影响，如出生率、死亡率、迁入率、迁出率、性别比例、年龄组成等，C错误；在理想条件下，影响种群数量增长的因素主要是出生率和死亡率，D错误。82017海南文昌月考一年蓬是一种常见的草本植物。在一块弃耕的正方形荒地上调查该种群的密度时，通常需要选择多个大小相等的样方，然后再对该植物进行计数，即可获得该种群密度的估算值。选择样方的正确方法是( )A在正方形荒地的对角线上等距离选择样方B在该植物集中分布的地方选择样方C在该植物稀疏分布的地方选
20、择样方D分别在该植物集中和均匀的地方选择样方答案 A解析 对于植物来说，常用于调查种群密度的方法是样方法，常用的取样方法有五点取样法和等距取样法；取样关键是随机取样。92017甘肃高台期中如图表示某种鱼迁入一生态系统后，种群数量增长速率随时间变化的曲线，下列叙述正确的是( )A在 t0 t2时间内，种群数量呈“J”型增长B若在 t2时种群的数量为 N，则在 t1时种群的数量为 N/2C捕获该鱼的最佳时期为 t2时D在 t1 t2时，该鱼的种群数量呈下降趋势答案 B解析 在 t0 t2时间内，增长速率先升后降，最后降为0，说明种群数量呈“S”型增长，A错误； t2时种群的数量达到最大值即环境容纳
21、量，则在 t1时种群的数量为 N/2，B正确；捕获该鱼的最佳时期为 t1后，但应在 t2前，避免资源的浪费，C错误；在 t1 t2时，种群增长速率逐渐下降，但种群数量仍在增长，D错误。102017北京朝阳区测试近年来，随着人类过度开发海洋资源，许多海洋动物也面临着灭绝的危险。如图为20世纪南半球鲸捕获量的变化情况。据图分析，下列说法正确的是( )18A某种鲸种群处于食物链末端，获得能量多，更易生存B要调查某种鲸的种群密度可以采用样方法C通过多年的捕鲸量数据可反映长须鲸种群数量呈现“J”型增长D各种鲸的数量波动属于非周期性波动，受外源性因素影响较大答案 D解析 鲸处于食物链末端，由于能量流动的逐
22、级递减，营养级越高，获得能量越少，越不易生存，A错误；调查某种鲸的种群密度用标志重捕法，B错误；图中纵坐标是捕鲸量不是种群数量变化，通过多年的捕鲸量数据分析，长须鲸捕获数量最后几乎降为0，说明长须鲸的种群数量在下降，C错误；各种鲸的数量波动属于非周期性波动，主要由人类捕捞等外源性因素引起，D正确。二、非选择题11如图是生态学家用大草履虫所做的实验得出的曲线图，请根据图回答：(1)大草履虫增长符合_型曲线。(2)大草履虫增长速率最大是在_点。(3)种群数量增长明显受到限制是在_段。(4)d点对应的种群数量称为_，此后，种群数量不再增长，原因是种群密度增加，资源有限，_激烈等，使种群的死亡率增加所
23、致。(5)调查跳蝻的密度可以采用_法。调查土壤中小动物类群丰富度常用_的方法进行采集、调查。(6)为了解机场内蜗牛密度，三个调查人员各自随机布设样方如图所示(图中阴影带为水泥小路，其他处为草地)，其中最合理的是_(填序号)。19答案 (1)“S” (2)b (3)cd (4)环境容纳量 种内斗争 (5)样方 取样器取样 (6)解析 (1)由图可知，大草履虫增长符合“S”型曲线。(2)大草履虫增长速率最大是在 K/2时，即b点。(3)超过b点种群的增长速率开始下降，到c点种群的增长速率明显变小，d点种群的增长速率趋向于0，种群数量达到 K值，因此种群数量增长明显受到限制是在cd段。(4)d点对应
24、的种群数量称为环境容纳量，此后，种群数量不再增长，原因是种群密度增加，资源有限，种内斗争激烈等，使种群的死亡率增加所致。(5)跳蝻的活动能力弱，活动范围小，调查跳蝻的密度可以采用样方法。调查土壤中小动物类群丰富度常用取样器取样的方法进行采集、调查。(6)根据种群密度调查的取样原则：随机取样，避免人为因素的干扰，故最合理的是。122017湖北八校联考请根据如图所示“种群增长”的坐标曲线，回答下列有关问题：(1)马缨丹是一种生活于热带地区的有毒植物，为达到观赏目的人们把它引种到夏威夷，一段时间后，马缨丹大量繁殖，对夏威夷的畜牧业造成严重威胁，图中曲线_符合马缨丹疯狂蔓延的趋势。(2)根据生态学原理
25、，世界人口增长应该表现为图中曲线_，若出现_段则表明人口出现了负增长。(3)曲线和曲线代表的种群进化速度较快的是_。(4)太湖蓝藻事件使太湖美丽的形象大打折扣，若曲线表示太湖中蓝藻增长曲线，当种群数量达到_点后，增长速率为0。(5)依据自然界“种群增长”的特点，人们在进行狩猎或海洋捕捞作业时，应把握在_点后进行，原因是_。答案 (1) (2) cd (3)曲线 (4)f (5)e e点时种群数量的增长速率最大解析 (1)曲线表示“J”型曲线，曲线表示“S”型曲线，e点( K/2)增长速率最大，f点( K值)增长速率为0。马缨丹引种到夏威夷后大量繁殖，对夏威夷的畜牧业造成严重威胁，说明是“J”型
26、增长，符合图中曲线。(2)自然环境下，世界人口的增长为“S”型曲线，与图中曲线符合；cd段表示种群的数量下降，即人口出现了负增长。20(3)“J”型曲线表示的是理想条件，“S”型曲线表示资源和空间有限的条件。自然选择(环境条件)决定进化的方向，因此曲线代表的种群进化速度快。(4)“S”型曲线中，当种群数量达到 K值时，增长速率为0，即f点。(5)e点时种群数量为 K/2，种群增长速率最大，所以狩猎或海洋捕捞作业时，应把握在e点后进行。13如图表示的是某草原生态系统中田鼠种群在不同条件下数量变化情况的数学模型，请据图回答以下问题：(1)如果要调查该草原生态系统中田鼠的种群密度，常用的方法是标志重
27、捕法，该方法常用于调查_强、活动范围广的动物的种群密度；若标记个体更易于被捕食，则种群密度的估计值_(填“偏高”“偏低”或“不变”)。(2)图中a段种群数量增长曲线近似于“_”型曲线，其增长快速的原因是_，该种群的环境容纳量是_(填“ K1”或“ K2”)。(3)影响种群数量变化的因素很多，分析图中曲线，与d段相比，影响c段的因素最可能是_(填“食物和天敌”或“气候和传染病”)。(4)在d段，若该田鼠的栖息地遭到破坏，由于食物的减少和活动范围的缩小，其_会变小。答案 (1)活动能力 偏高 (2)J 食物和空间充足、气候适宜、没有敌害等 K1 (3)气候和传染病(4)K值(或环境容纳量)解析 (
28、1)调查活动能力强、活动范围大的动物的种群密度常用标志重捕法；用标志重捕法调查田鼠的种群密度时，根据公式：个体总数 N/初次捕获个体数 M重捕个体总数 n/重捕中被标记的个体数 m，可推出种群个体总数 NMn/m，若标记个体更易于被天敌捕食，则等式中 M、 n不变， m减小，故 N增大，即种群密度的估计值偏高。(2)限制种群数量增长的主要因素是生存条件，如食物和空间有限、天敌对种群的限制等，图中a段种群数量迅速增加，接近“J”型曲线，原因是食物和空间充足、气候适宜、没有敌害等。由图可知，田鼠的种群数量在 K1值附近上下波动，故该种群的环境容纳量是 K1。(3)d段表示种群数量相对稳定，c段表示种群数量迅速下降，与d段相比，影响c段的因素最可能是气候和传染病。(4)在d段，若该田鼠的栖息地遭到破坏，由于食物的减少和活动范围的缩小，田鼠种群的增长会受到限制，其 K值(或环境容纳量)会变小。
